HRV (Home Air Exchanger) Arduino Controller With Air Economizer: 7 Langkah (dengan Gambar)

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2024-01-30 11:10

HRV Arduino Controller dengan Air Economizer

Jadi sejarah saya dengan projek ini adalah saya tinggal di Minnesota dan papan litar saya menggunakan LifeBreath 155Max HRV saya. Saya tidak mahu membayar $ 200 untuk yang baru.

Saya selalu mahukan sesuatu dengan penghemat udara kerana mata air dan air terjun di sini adalah masa yang tepat untuk menggunakan kelembapan rendah di luar udara dan mengkondisikan rumah daripada menghidupkan penghawa dingin atau membuka tingkap. Di sinilah projek ini sesuai.

Saya menulis penerangan terperinci mengenai operasi untuk semua mod, kawalan setpoint, dan lain-lain boleh didapati di sini "HRV Control Narrative.docx"

Semua kod sumber, gambar, skema pendawaian dan dokumentasi boleh didapati di halaman GitHub saya.

Langkah 1: PERKAKASAN

(1) Arduino ESP32 - Digunakan kerana jumlah GPIO yang diperlukan untuk projek ini. ESP8266 tidak cukup GPIO.

(1) Bekalan kuasa turun 120V hingga 5V - Jangan gunakan PCB bekalan kuasa yang murah. Saya melalui dua jenis lain sebelum saya mengetahui bahawa ini adalah yang paling stabil.

(2) Sensor suhu DHT 22 - Sensor dalaman & Sensor Jauh Luar. Ukur suhu dan kelembapan di dalam dan di luar.

(1) Layar OLED 0,96 untuk petunjuk lokal tentang modus operasinya dan untuk indikasi suhu / kelembapan. Pastikan anda memasang pin dan solder sehingga papan dikonfigurasi untuk komunikasi I2C. Petunjuk untuk SPI dan I2C dapat ditemukan di sini.

(1) Papan relay pencetus Tahap Tinggi SSR 5-Saluran 8-Saluran

(1) Pengatur Voltan Linear LM1117 untuk memberi kuasa ESP32 pada 3.3V

(1) Rotary Encoder KY-040 & Knob digunakan sebagai butang tekan. Fungsi masa depan untuk menyertakan menu dan dapat memilih mod operasi dan mengawal setpoint.

(1) Lampiran untuk menempatkan paparan dan enkoder OLED. Dapatkan yang besar. Dimensi adalah 100mmx68mmx50mm.

Langkah 2: Pengetua Operasi

Cara HRV ini diprogramkan adalah dalam 4 mod.

Mati - Cukup jelas

Berterusan- Hidup 20 / Mati 40 dengan masa larian berubah.

Penghunian Tinggi - Kelajuan peniup 100% untuk setpoint kelewatan masa. Bayangkan makan malam kesyukuran dengan 20 orang tetamu.

Air Economizer - Apabila udara lebih sejuk dan lebih diingini di luar, kemudian tarik ke rumah. Anda mengawal titik suhu / kelembapan dalaman hanya apabila ia selamat berdasarkan keadaan luaran / dalaman.

Langkah 3: PERISIAN

Aplikasi Blynk untuk iOS digunakan untuk mengawal dan memantau status HRV.

Arduino menulis suhu, kelembapan dan status berjalan peralatan ke blynk dan membaca setpoint dan menjalankan perintah dari pelayan blynk. Yang perlu anda lakukan ialah mendaftar akaun dan mendapatkan token autentikasi. Terdapat banyak tutorial dalam talian bagaimana melakukan ini.

Setelah anda mempunyai token autentikasi untuk projek anda, imbas kod QR ini dari telefon anda di aplikasi blynk dan ia akan memuat turun projek yang sudah dikonfigurasikan dan siap untuk arduino anda.

Langkah 4: KOD ARDUINO

Kod sumber boleh didapati di sini.

Perpustakaan Khas yang perlu anda pasang:

Blynk by Volodymyr Shymanskyy (v 0.4.10) - menggunakan BlynkSimpleEsp32.h untuk membaca dan menulis data ke aplikasi iOS mereka.

Adafruit SSD1306 oleh AdaFruit Versi 1.1.2 - menggunakan Adafruit_SSD1306.h, SPI.h & Wire.h untuk paparan tempatan OLED

ArduinoOTA oleh Ivan Grokhotkov dan Miguel Ajo versi 1.0.0 - menggunakan ArduinoOTA.h, mDNS.h, WiFiClient.h & WiFiUdp.h untuk kemas kini melalui udara.

Semasa memuat naik kod, tetapan yang berjaya saya gunakan adalah seperti berikut:

Papan: NodeMCU-32S

Kelajuan Muat Naik: 512000

Kilat: 40MHz

Catatan:

1.) Oleh kerana anda menggunakan perpustakaan OTA, monitor bersiri dalam idea arduino tidak akan disokong.

Langkah 5: Demo

Cabut kabel kuasa HRV supaya anda tidak menggunakannya dengan panas. Ambil banyak gambar jarak dekat sebagai sandaran semasa anda mengeluarkan wayar kerana anda akan dapat menggunakannya kemudian.

Pad kekunci keluarkan papan kekunci dan kabel pita dari bahagian luar HRV dan buang.

PCB Putuskan semua kabel pita untuk melepaskan papan dan membuangnya.

Transformer automatik mempunyai 6 wayar. ANDA PERLU BAHAGIAN INI. Ini mengawal kelajuan motor blower 120 volt. Kelajuan rendah adalah 73 volt dan kelajuan tinggi 120 volt dan ketukan di antara. Klipkan penyambung sehingga membuang panjang wayar sebanyak mungkin. ANDA MEMERLUKAN PANJANG !!!. Dokumentasikan warnanya sekarang atau lambat. Anda boleh menggunakan beberapa meter kemudian untuk memasang paip pengubah untuk mendapatkan voltan untuk kelajuan kipas. Lihat gambarajah pendawaian saya.

Fan Motor hanya mempunyai dua petunjuk yang akan dipasang ke papan SSR baru. Motor 120 volt.

Solenoid untuk peredam mempunyai 3 wayar (120 volt - Biasa, Buka, Tutup). Klip penyambung dekat ke dan akan menyambung ke papan SSR baru.

CATATAN: Sekiranya anda tidak mempunyai HRV jenis transformer automatik dan salah satu unit yang lebih baru mereka menggunakan motor ECM maka anda perlu mengawal motor secara berbeza dan kod / pendawaian saya tidak akan berfungsi untuk sistem HRV anda.

Langkah 6: Pendawaian

Gambarajah pendawaian boleh didapati di sini.

Pengetua umum adalah saya mempunyai semua kuasa 120v di dalam HRV dan kabel pita yang menyambung ke paparan OLED jauh.

Kandang HRV mengandungi bekalan kuasa 5v, transformer automatik (sedia ada), papan relay SSR, sekering dan papan pemecah. Saya menggunakan papan pemecah untuk cara mudah melepaskan kabel pita sekiranya saya memerlukan perkhidmatan.

Lampiran OLED mengandungi pengawal arduino, OLED dan butang pengekod.

Semua komponen ini, pinout dan bagaimana papan breakout dilampirkan dengan jelas pada rajah pendawaian.

Langkah 7: Penutup

Saya harap ini dapat membantu. Saya memerlukan 2 tahun masa / mati untuk menyelesaikan projek ini dengan hanya mencari masa dan inisiatif untuk melakukan projek ini. Saya harap anda seronok membaca ini dan mungkin terinspirasi untuk mencuba ini.

Perkara yang saya akan lakukan secara berbeza atau peningkatan masa depan.

• Sertakan API cuaca sebagai pengganti sensor suhu luar. Sekarang ini mempunyai masa pengambilan sampel yang tidak diperlukan. Lihat keterangan kawalan.
• Gunakan fungsi penghubung blynk dan letakkan pemancar suhu di dalam rumah di suatu tempat. Gunakan wifi ESP-01 melalui. Kabel pita tidak kemas dan akan menjadikan projek lebih mudah. Lihat dokumentasi API Blynk mengenai Merapatkan dua peranti.
• Saya mahu menambah pustaka menu ke paparan OLED. Tukar setpoint secara tempatan dan lihat semua maklumat debug dari paparan OLED. Itu adalah komitmen masa tetapi saya masih mahu melakukannya suatu hari nanti.
• Bersihkan kod sedikit. Banyak baris debug masih ada tetapi tidak menyusahkan operasi.